AULA 02 PRIMEIRA LEI DE OHM APOSTILA 1 FSC-C

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1 AULA 02 PRIMEIRA LEI DE OHM APOSTILA 1 FSC-C

2 DIFERENÇA DE POTENCIAL (DDP) CRIAR UMA DIFERENÇA ENTRE DOIS PONTOS. NUM DOS PONTOS HÁ EXCESSO E NO OUTRO FALTA DE ELETRONS QUANTO MAIOR A DIFERENÇA, MAIOR VAI SER O POTENCIAL

3 Gerador de eletricidade mantém uma diferença de potencial elétrico nos seus extremos, medida em volt.

4 RESISTOR

5 I. Propriedade oferecida por materias condutores em oferecer dificuldade a condução da corrente elétrica. II. Unidade: Ohm(Ω) Resistência Elétrica (R) Resistor Elétrico Aparelho dotado de certa resistência elétrica, cuja função principal é converter energia elétrica em calor.

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7 O resistor só funciona quando ligado em um gerador, pois só assim teremos uma corrente elétrica passando pelo resistor O efeito Joule acontece quando a corrente atravessa o resistor Oposição de corrente elétrica Unidade: Ohm(Ω)

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9 Resistência Elétrica V i R = V i

10 PRIMEIRA LEI DE OHM 1ª LEI: A Resistência de um resistor ôhmico é constante, assim sua resistência não depende nem da corrente nem da tensão. R V i Equação dos Resistores Não é a primeira lei de Ohm!!!

11 Primeira Lei de Ohm i + - V R V = i tg q i

12 02)(UFSC) Dados os gráficos abaixo, assinale aquele(s) que pode(m) representar resistência ôhmica, a uma mesma temperatura.

13 EXTRA : Exemplos ( ) Os resistores R 1 e R 2 são resistores ôhmicos pois possuem resistência elétrica constante. ( ) A resistência elétrica do resistor R 1 é maior do que a resistência elétrica do resistor R 2.

14 B R 3 R 4 A ( ) Os resistores R 3 e R 4 são resistores ôhmicos pois possuem resistência elétrica constante. ( ) A resistência elétrica no ponto A é menor do que a resistência elétrica no ponto B.

15 04) V X Y a)( ) o elemento 1 obedece à lei de Ohm V V F b)( ) A resistencia elétrica do elemento 2 é variável. c)( ) Quanto maio o ângulo Ө menor é a resistencia elétrica do elemento linear. V d)( )A resistencia elétrica do elemento 2 no ponto X é maior do que no ponto Y. i

16 EXERCÍCIOS 02.01/02.03/02.04/02.05/ 02.06/02.07/02.08/02.14/ 02.16/02.17/

17 V i i 3V 5V... 2i 3i R = variável Resistor não-ôhmico ou Resistor não linear Livro 04 Página 20 Eletrodinâmica

18 Primeira Lei de Ohm i V i = 2V 3V = =... 2i 3i R = constante Resistor ôhmico ou Resistor linear Livro 04 Página 20 Eletrodinâmica

19 4. Segunda Lei de Ohm r L A R = r. L A Livro 04 Página 21 Eletrodinâmica

20 CORRENTE ELÉTRICA É o movimento ordenado de elétrons livres no interior de um condutor metálico.

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30 01.(UEFS ) No circuito elétrico esquematizado na figura, o amperímetro indica uma corrente elétrica de intensidade 1,0A. Desprezando-se a resistência elétrica dos fios de ligação e as variações das resistências com a temperatura, a potência dissipada no resistor de 10Ω, em watts, é igual a a) 1,6 b) 2,2 c) 3,6 d) 4,5 e) 5,2

31 02.(UESB ) Um chuveiro elétrico submetido a uma ddp U = 120,0V opera com potência de 2400,0W. A quantidade água que passa pelo chuveiro em cada segundo é igual a 1140,0g. Considerando-se o calor específico da água c = 1,0cal/g C e 1cal = 4,0J, é correto afirmar que a 01) intensidade da corrente elétrica no chuveiro é i = 15,0A. 02) energia elétrica consumida pelo chuveiro em 2min de funcionamento é de 30,0kJ. 03) quantidade calor necessária para variar a temperatura de 30 C é de 25kcal. 04) resistência elétrica do resistor do chuveiro em funcionamento é igual a 6,0. 05) temperatura da água, ao sair do chuveiro, é de 70ºC,supondo que toda a energia elétrica dissipada seja usada pela água.

32 03.(UEFS ) Em uma árvore de Natal, trinta pequenas lâmpadas de resistência elétrica 2,0Ω, cada uma, são associadas, em série. Essas lâmpadas fazem parte da instalação de uma casa, estando associadas, em paralelo, com um chuveiro elétrico de resistência 20,0Ω e um ferro elétrico de resistência de 60,0Ω. Considerando-se que a ddp, nessa rede domiciliar, é de 120,0V, é correto afirmar que a a) resistência elétrica da associação das lâmpadas de Natal é 50,0Ω. b) resistência elétrica correspondente a todos os elementos citados é igual a 15,0Ω. c) corrente em cada lâmpada da árvore de Natal tem intensidade igual a 1,5A. d) potência total dissipada na associação descrita é 1,2kW. e) potência dissipada pelo chuveiro elétrico é igual a 7,2kW.

33 LEI DE OHM

34 OBSERVEM OS DOIS CIRCUITOS

35 A A V 50 V 100 V V SE COLOCAR-MOS A MESMA RESISTÊNCIA NOS DOIS CIRCUITOS...?

36 A 1 A 2 A A V 50 V 100 V V VARIANDO A TENSÃO E MANTENDO A RESISTÊNCIA FIXA. A CORRENTE VARIA NA MESMA PROPORÇÃO

37 OBSERVEM OS DOIS CIRCUITOS NOVAMENTE

38 A A V 100 V 100 V V SE APLICAR-MOS A MESMA TENSÃO NOS DOIS CIRCUITOS E MUDARMOS A RESISTÊNCIA...?

39 A 2 A 1 A A V 100 V 100 V R = 50 R = 100 V MANTENDO A TENSÃO FIXA E VARIANDO A RESISTÊNCIA A CORRENTE VARIA NO SENTIDO OPOSTO

40 CONCLUSÃO QUANTO MAIOR A TENSÃO MAIOR A CORRENTE ELÉTRICA. QUANTO MAIOR A RESISTÊNCIA MENOR A CORRENTE ELÉTRICA.

41 LEI DE OHM I V = R

42 LEI DE OHM V I = R

43 LEI DE OHM I = V R

44 LEI DE OHM I I = V R

45 LEI DE OHM I = I V I = R I V V I = R R V V V R R R R I I I I V I I

46 LEI DE OHM R V I V V = R V I R I PARA OBTER UM R VALOR, BASTA COBRÍ-LO. I

47 RESISTÊNCIA DE UM CONDUTOR

48 FAZENDO UMA ANALOGIA COM A ÁGUA

49 OBSERVE DOIS CANOS DE ÁGUA. EM QUAL DELES A ÁGUA PASSA COM MAIOR FACILIDADE?

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52 OBSERVE O BRILHO DA LÂMPADA DO CONDUTOR LONGO

53 QUANTO MAIOR O COMPRIMENTO DO CONDUTOR MENOR A INTENSIDADE DE CORRENTE ELÉTRICA CIRCULANDO POR ELE.

54 VAMOS PEGAR MAIS DOIS CANOS DE ÁGUA. EM QUAL DOS DOIS CANOS A ÁGUA PASSA COM MAIOR FACILIDADE?

55 OBSERVE O BRILHO DA LÂMPADA DO CONDUTOR FINO

56 QUANTO MAIOR A SEÇÃO DO CONDUTOR MAIOR A INTENSIDADE DE CORRENTE ELÉTRICA CIRCULANDO POR ELE.

57 VAMOS PEGAR MAIS DOIS CANOS DE ÁGUA. EM UM DELES COLOCAREMOS ALGUNS OBJETOS

58 EM QUAL DELES ÁGUA PASSA COM MAIOR FACILIDADE?

59 NIQUEL CROMO COBRE OBSERVE O BRILHO DAS DUAS LÂMPADAS

60 ALGUNS MATERIAIS OFERECEM MAIOR OU MENOR RESISTÊNCIA À PASSAGEM DA CORRENTE ELÉTRICA. COBRE NIQUEL CROMO

61 A ESTAS RESISTÊNCIAS DAMOS O NOME DE Resistência Específica OU Resistividade, REPRESENTADA PELA LETRA GREGA r.

62 CONCLUSÃO MAIOR O COMPRIMENTO DO CONDUTOR MAIOR A RESISTÊNCIA MAIOR A SEÇÃO DO CONDUTOR MENOR A RESISTÊNCIA A RESISTÊNCIA DEPENDE DO MATERIAL

63 As observações realizadas permitem escrever a seguinte relação: R = r ONDE: s R - Resistência elétrica do condutor ( ); r - Resistividade do condutor (.mm 2 /m ); l - Comprimento do condutor ( m) e s - Seção do condutor (mm 2 ). Tabela

64 RESISTIVIDADE DOS MATERIAIS MATERIAL Alumínio Bronze Carbono Chumbo Cobre Constantan Estanho Ferro Latão r 0,0292 0,067 50,00 0,22 0,0162 0, ,115 0,096 0,067 MATERIAL Manganina Mercúrio Níquel Ouro Prata Platina Tungstênio Zinco r 0,48 0,96 0,087 0,024 0,0158 0,106 0,055 0,056

65 Resistência Elétrica (R) I. Propriedade oferecida por materias condutores em oferecer dificuldade a condução da corrente elétrica. II. Unidade: Ohm(Ω) Resistor Elétrico V = R.i Aparelho dotado de certa resistência elétrica, cuja função principal é converter energia elétrica em calor.

66 1ª LEI: A Resistência de um resistor ôhmico é constante, assim sua resistência não depende nem da corrente nem da tensão. R V i Equação dos Resistores Não é a primeira lei de Ohm!!!

67 LED (Diodo Emissor de Luz) Dispositivo que transporta corrente apenas em um sentido, no qual emite luz, bloqueando a corrente no sentido oposto

68 04) V X Y i a)( ) o elemento 1 obedece à lei de Ohm b)( ) A resistencia elétrica do elemento 2 é variável. c)( ) Quanto maio o ângulo Ө menor é a resistencia elétrica do elemento linear. d)( )A resistencia elétrica do elemento 2 no ponto X é maior do que no ponto Y.

69 Circuito BC R r. A AC Menos resistência Mais resistência Maior potência dissipada Menor potência dissipada P 2 R.i Maior consumo de energia Menor consumo de energia P V R 2 água quente água fria (morna)

70 i E i E + Sentido real da corrente Sentido convencional da corrente

71 SENTIDO DA CORRENTE ELÉTRICA E Sentido convencional da corrente O sentido da corrente elétrica é o sentido imaginário das cargas positivas, isto é, o mesmo do campo elétrico + -

72 INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA ( i ) S = área da secção transversal Nº elétrons Carga e 1,6.10 1,6.10 1, Carga Total (C) -19 1, ,2.10 4,

73 INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA ( i ) i = ΔQ Δt ΔQ= carga elétrica Δt = tempo A intensidade de corrente elétrica ( i ), é dada pela quantidade de carga Δq que passa durante um tempo (Δt) através de uma secção transversal de um condutor.

74 UNIDADE DE CORRENTE ELÉTRICA i = 1 Coulomb 1segundo i = 1 C =1 A =1 Ampère -3 1mA = 10 A -6 1µA = 10 A 1 s Unidade do S.I

75 TIPOS DE CORRENTE ELÉTRICAS CORRENTE ELÉTRICA CONTÍNUA + É aquela que mantém o sentido de deslocamento constante. i

76 t(s) I(A) 0 3 i(a) t(s) É aquela que mantém sentido de deslocamento constante. Quando além do sentido a intensidade também se mantém constante, a corrente é chamada de corrente continua constante.

77 CORRENTE ELÉTRICA ALTERNADA A t É aquela cuja sentido e a intensidade variam periodicamete. 60 ciclos por segundo f = 60hr

78 André-Marie Ampère ( ) Físico francês, nascido em Lyon, foi um dos fundadores do eletromagnetismo. Criança prodígio que dominava a matemática aos 12 anos, tornou-se mais tarde professor desta disciplina, além de lecionar também física e química em escolas superiores de seu país.

79 Exemplo Se em uma secção transversal de um condutor passar 30C em 6s. Temos uma corrente de: i = ΔQ Δt = 30C 6s = 5A Quantos elétrons são necessários para termos a corrente de 1A

80 Exemplo Se em uma secção transversal de um condutor passar 30C em 6s. Temos uma corrente de: i = ΔQ Δt = 30C 6s = 5A Quantos elétrons são necessários para termos a corrente de 1A

81 Exemplo Se em uma secção transversal de um condutor passar 30C em 6s. Temos uma corrente de: i = ΔQ Δt = 30C 6s = 5A

82 ELEMENTOS DE UM CIRCUITO ELÉTRICO i Dispositivo de manobra + - Gerado r

83 Lâmpada Dispositivo de manobra Gerado r

84 i Lâmpada E Dispositivo de manobra fechado + - Gerado r

85 GERADOR ELÉTRICO Dispositivo elétrico que transforma outra modalidade de energia em energia elétrica

86 GERADORES MAIS COMUNS QUÍMICO Transformam energia química em elétrica MECÂNICO Transformam energia Mecânica em elétrica i + -

87 RECEPTOR ELÉTRICO Dispositivo elétrico que transforma energia ELÉTRICA em MECÂNICA i + -

88 RESISTOR ELÉTRICO Dispositivo elétrico que transforma toda a energia ELÉTRICA consumida em TÉRMICA R R

89 RELAÇÃO ENTRE AS TRÊS GRANDEZAS I R U

90 R

91 I R U = resistência elétrica R = U I

92 1Volt 1 ampère = 1 ohm 1V 1 A = 1 Ω

93 R = U I U= R. I

94 U U3 U2 U1 α i 1 i 2 i 3 I Tgα = N U I =R